基于承压-无压水公式的区间涌水量预测

针对矿井涌水量计算过程中存在不确定性的问题,从区间不确定性角度出发,基于非概率集合理论,推导出了采用经验公式计算影响半径和根据观测资料给出影响半径这两种情况下承压-无压水涌水量区间解析表达式,定量刻画了参数的区间不确定性下涌水量的区间响应,实现了从确定型计算公式到区间不确定性型计算公式的转变。通过对比蒙特卡洛法得到的实际区间上下限和推导出公式计算的上下限,分别给出了两个区间涌水量预测公式计算结果相对误差的绝对值控制在5%和10%以内时,相应变量的允许变化率,分析结果表明:公式一计算最大(最小)涌水量的相对误差为5%和10%时,变量的允许变化率分别为0.18(0.08)和0.28(0.12);公式二计算最大(最小)涌水量的相对误差为5%和10%时,变量的允许变化率分别为0.08(0.05)和0.12(0.08);在相同误差要求下,两个公式计算最大值时的允许变化率高于最小值时的允许变化率,这对计算矿井涌水量的上限有利。这为矿井涌水量计算提供了一条新的途径。

区间型单井承压水Dupuit求参公式

针对抽水试验确定水文地质参数存在不确定性的问题,从区间不确定性角度出发,基于非概率集合理论,推导出了单井承压水Dupuit求参公式的单变量和多变量区间解析表达式,即15个区间型单井承压水Dupuit求参公式,实现了从确定型求参公式到区间型求参公式的转变。通过对比蒙特卡洛法得到的实际区间上下限和推导出的公式计算的上下限,给出了这15个区间型求参公式计算结果相对误差的绝对值控制在10%以内时,相应变量的允许变化率,即各种情况下,允许变化率的最大值为1,最小值为0.1。实例应用结果表明,推导出的区间型求参公式可方便可靠地计算出渗透系数的区间响应,为地下水计算的不确定性研究提供了一种新途径。